C ++映射，使用const引用作为值类型，这是什么问题？代码示例1 代码示例2 代码示例3

如何解决C ++映射，使用const引用作为值类型，这是什么问题？代码示例1 代码示例2 代码示例3

今天，我看到了老板的代码，该代码使用const引用作为map的值类型。

这是代码：

class ConfigManager{
    public:
        map<PB::Point,const PB::WorldPoint&,compare_point> world_point;
    //the rest are omitted
};

（{PB是Google Protobuf，我们使用的是Protobuf库。我对此了解不多，或者与问题是否相关。）

该类的作用是读取一些配置文件，并将其放入map个文件中进行搜索。

起初我很惊讶，因为我还没有看到map的引用作为其值，例如map<int,classA&> aMap。

然后我搜索了SO，这两个问题告诉我我不能这样做。

C++: Is it possible to use a reference as the value in a map?

STL map containing references does not compile

然后我尝试了这段代码，确实无法编译：

代码示例1

struct A {
    int x = 3;
    int y = 4;
};

map<int,A&> myMap;

int main() {
    A a;
    myMap.insert(make_pair(1,a));
}

但是如果我将map<int,A&> myMap;更改为map<int,const A&> myMap;，它将编译。

但是发生了另一个问题。使用map<int,const A&> myMap;，我无法使用[]来获得货币对，但是我可以使用map.find()。

（老板告诉我使用map.find()后不能使用[]。

代码示例2

struct A {
    int x = 3;
    int y = 4;
};

map<int,const A&> myMap;

int main() {
    A a;
    myMap.insert(make_pair(1,a));

    //can't compile
    cout << myMap[1].x << " " << myMap[1].y << endl; 
    
    //can work
    //auto it = myMap.find(1);
    //cout << it->second.x << " " << it->second.y << endl;
}

所以直到现在，我一直认为我的老板是正确的。他的代码是正确的。

最后一个故事是我向一些在线朋友展示了该代码。他们注意到了一个问题。

代码示例3

#include <map>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

struct A {
    int x = 3;
    int y = 4;
    ~A(){
        cout << "~A():" << x << endl;
        x = 0;
        y = 0;
    }
};

map<string,const A&> myMap;

int main() {
    A a;
    cout << a.x << " " << a.y << endl;
    myMap.insert(make_pair("love",a));
    a.x = 999;
    cout << "hello" << endl;
    auto s = myMap.find("love");
    cout << s->second.x << " " << s->second.y << endl;
}

输出为：

3 4
~A():3
hello
0 0
~A():999

如果我正确理解了输出（如果我弄错了请纠正我），则表明：

make_pair("love",a)创建一个对象pair<"love",temproray copy of a>。一对将inserted放入myMap。
以某种方式，我不知道它是如何发生的，temporary copy of a立即被破坏。对我来说，这意味着temporary copy of a的内存现在不归任何人所有，如果我理解正确的话，它现在是可以用任何值填充的内存的可用空间。

所以现在我又变得困惑了。

我的问题是：

代码示例3 会怎样？我的理解正确吗？为什么在声明后temporary copy of a被破坏？不使用const引用可以延长临时对象的寿命吗？我的意思是，我认为在main完成之前不应该破坏它。
我老板的代码不正确并且非常危险吗？

解决方法

为什么在语句后立即破坏了临时副本？

因为（在大多数情况下）临时人员是这样工作的。有效期至创建它们的语句的末尾。在这种情况下，暂时寿命的扩展名不适用，请参见here。 TLDR版本是

通常，不能通过以下方式进一步延长临时期限 “传递”：第二个引用，从引用初始化为绑定的临时对象，不会影响其寿命。

我可以使用const引用作为地图的值类型吗？

是的，只要您意识到向映射添加const引用对所引用对象的生存期没有影响。您的老板代码也不正确，因为make_pair返回的临时文件在语句末尾被销毁了。

您可以改用std:: unique_ptr<A>。然后用emplace代替insert：

using value_t=std:: unique_ptr<A>;
std::map<int,value_t> myMap;
myMap.emplace(1,new A);
myMap[1]=new A{5,6};
myMap[1]->x=7;

有关std:: unique_ptr<A>的更多信息： https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr

代码示例3会怎样？我的理解正确吗？

您的解释已经结束。 std::pair返回的std::make_pair是临时对象。临时std::pair包含a的副本。在表达式的末尾，该对被破坏，这也破坏了其元素，包括a的副本。

为什么在语句后立即破坏了临时副本？不使用const引用可以延长临时对象的寿命吗？我的意思是，我认为在主体完成之前不应破坏它。

这里的临时变量是std::make_pair的结果，该结果被用作成员函数insert的参数。这里适用的相关规则是：

无论何时将引用绑定到临时对象或其子对象，临时对象的生存期都会延长以匹配引用的生存期，但以下情况除外：

[...]

在函数调用中存在与参考参数的临时绑定，直到包含该函数调用的完整表达式的结尾[...]

[...]

source

包含函数调用的完整表达式为表达式myMap.insert(make_pair(1,a));，这意味着std::make_pair的结果的生存期在函数返回后（包括其中包含的A）结束。新的std::map元素将引用临时A中的std::pair，一旦insert返回，该元素就会悬空。

我老板的代码不正确并且非常危险吗？

是的，myMap包含悬空的引用。

C ++映射，使用const引用作为值类型，这是什么问题？ 代码示例1 代码示例2 代码示例3